盐敏感性增强高盐饮食诱导的大鼠肠道屏障破坏和肠道菌群失调

Salt sensitivity potentiates high-salt diet-induced intestinal barrier disruption and gut microbiome dysbiosis in rats.

作者信息Baihan Zeng, Xile Peng, Pengyang Xiao, Kaidi Nie, Guilong Zhang, Lina Xia
PMID41586370
发布时间2026-01-09
DOI10.3389/fmicb.2025.1718782

实验完整度

包含两种大鼠模型的体内实验、组织病理学检查、宏基因组测序及炎症因子检测,涵盖表型、病理和菌群多维度验证,并进行相关分析。

主要模型

Wistar大鼠 Dahl盐敏感性大鼠

重点核对

动物品系:Wistar和Dahl盐敏感性大鼠,雄性 饮食干预:0.3% NaCl正常饲料 vs 8% NaCl高盐饲料,持续8周 炎症因子检测:ELISA测定血浆TNF-α、IL-6、IL-1β、IL-10水平 结肠组织病理:H&E及PAS染色评估结构损伤 宏基因组测序:Illumina NovaSeq 6000平台,150bp双端测序

摘要

高盐饮食是一种普遍存在且常被忽视的饮食习惯,与健康风险相关。本研究使用Wistar大鼠和Dahl盐敏感性大鼠模型,探讨了高盐对肠道屏障破坏和肠道菌群失调的影响。大鼠分别喂食正常饮食或高盐饮食八周。研究监测了体重和血浆炎症细胞因子水平。通过组织病理学检查评估结肠组织损伤,并利用宏基因组测序分析微生物组成、功能通路和生物多样性的变化。结果表明,高盐显著升高促炎细胞因子水平并诱导结肠结构损伤。宏基因组分析显示,高盐浓度导致微生物物种组成约15%的差异,并导致α多样性降低,厚壁菌门/拟杆菌门比率增加。分类学上的特异性改变包括乳杆菌属和梭菌属丰度降低,肠杆菌属和双歧杆菌属丰度增加。相关性分析进一步显示,在Dahl盐敏感性大鼠中,双歧杆菌丰度与肿瘤坏死因子-α水平呈正相关。本研究阐明了肠道菌群在盐敏感性中的作用,并为针对高风险个体制定以微生物群为靶点的干预措施奠定了基础。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
宿主盐敏感性如何影响高盐饮食诱导的肠道屏障破坏和肠道菌群失调?
核心机制
高盐饮食通过调节特定菌群(如降低乳杆菌和梭菌,增加双歧杆菌和肠杆菌)及代谢通路,加剧炎症反应,其中盐敏感性大鼠以TNF-α上调为主要特征,并与双歧杆菌丰度正相关。
主要证据
通过Wistar和Dahl盐敏感性大鼠模型的8周高盐饮食干预,结合血浆炎症因子检测、结肠组织病理学(H&E和PAS染色)及粪便宏基因组测序,发现盐敏感性大鼠表现出更严重的结肠损伤和更显著的菌群改变。
研究意义
研究揭示盐敏感性是决定高盐饮食健康风险的关键因素,为识别高风险人群和开发针对肠道菌群的干预策略提供理论基础。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

动物模型建立与分组

建立盐敏感性与非盐敏感性大鼠的高盐饮食模型,以比较盐敏感性的影响

雄性Wistar大鼠和Dahl盐敏感性大鼠分别随机分为正常饮食组(0.3% NaCl)和高盐饮食组(8% NaCl),喂养8周。

2

体重与炎症因子监测

评估高盐饮食对全身生理状态和炎症反应的影响

在基线及第2、4、6、8周测量体重;在第8周采集血浆,使用ELISA检测TNF-α、IL-6、IL-1β和IL-10水平。

3

结肠组织病理学检查

评估高盐饮食对肠道屏障结构的损伤程度

收集结肠组织,固定、包埋、切片,进行H&E和PAS染色,在光学显微镜下观察组织结构和黏蛋白分布。

4

粪便宏基因组测序

分析高盐饮食对肠道菌群组成和功能的影响

从粪便样本中提取DNA,构建文库,在Illumina NovaSeq 6000平台测序,经质控、组装、基因预测和功能注释,分析物种组成、多样性和KEGG通路。

5

菌群与炎症相关性分析

探索炎症因子与显著改变的菌群之间的关联

对高盐饮食组中显著改变的菌属丰度与炎症因子水平进行Pearson相关性分析,以评估菌群与炎症的关系。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
Wistar大鼠SiPeiFu Biotechnology Co., Ltd. (Beijing, China)--
Dahl盐敏感性大鼠SiPeiFu Biotechnology Co., Ltd. (Beijing, China)--
0.3% NaCl饲料KeaoXieli Feed Co., Ltd. (Beijing, China)1016712327837081600
8% NaCl饲料KeaoXieli Feed Co., Ltd. (Beijing, China)1016706714625204224
ELISA试剂盒Elabscience Biotechnology (Wuhan, China)--
QIAamp PowerFecal Pro DNA试剂盒Qiagen (Germany)--
Qubit荧光计----
Covaris聚焦超声仪Covaris (USA)--
AMPure XP磁珠Beckman Coulter (USA)--
Illumina NovaSeq 6000测序平台Illumina (USA)--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型
动物品系、性别、周龄、体重、饲养环境(温度、湿度、光照周期)、饮食配方(0.3% NaCl和8% NaCl饲料的详细成分,见补充表S1)
阅读提示:Methods 2.1 Animals and diet
饮食干预
饮食开始时间和持续时间(8周)、分组方法(随机)、饲料批号/货号、饮水是否自由、是否使用纯化水
阅读提示:Methods 2.1 Animals and diet
炎症因子检测
采血时间点(第8周)、采血方式(腹主动脉)、离心条件(3000×g, 10 min, 4°C)、ELISA试剂盒的灵敏度和检测范围(补充表S2)
阅读提示:Methods 2.2 Sample collection
结肠组织病理学检查
组织固定液(10%中性缓冲福尔马林)、切片厚度(4 μm)、染色方法(H&E和PAS)、图像采集放大倍数(200x和400x)
阅读提示:Methods 2.3 Colon histopathological examination
宏基因组测序
粪便样本采集量(2-3粒)、DNA提取试剂盒(QIAamp PowerFecal Pro DNA Kit)、DNA片段化参数、文库构建试剂和条件、测序平台(Illumina NovaSeq 6000)、测序读长(150bp PE)、生物信息学分析流程和参数(如Trimmomatic版本、Bowtie2版本、MEGAHIT版本、QUAST版本、MetaGeneMark版本、CD-HIT参数、DIAMOND版本、KEGG数据库版本)
阅读提示:Methods 2.4 Fecal metagenomic profiling